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如何降低射頻同軸連接器電壓駐波比

2014-02-15 來源:微波射頻網(wǎng) 字號:
3.1.6. 合理確定表面粗糙度。對影響VSWR的接觸面和傳輸腔體表面粗糙度盡可能地高,例如,其它表面可略低些,注意銳邊倒鈍,避免尖峰,尤其是在傳輸腔體內(nèi)部。

3.1.7. 合理確定形位公差。對同軸傳輸線來說,一定要標(biāo)注同軸度公差。同軸度公差直接影響VSWR,當(dāng)部件需要焊接時(shí),注意保證垂直度公差,在平面上多孔定位時(shí),應(yīng)注意位置度。在設(shè)備條件允許的情況下,可以選擇較嚴(yán)的形位公差。
3.1.8. 開槽、打孔應(yīng)適宜。對內(nèi)、外導(dǎo)體接觸部位的開槽,為增大接觸面積可多開槽,為減少對直徑變化的影響,可開窄槽,避免增大對VSWR的影響,可不開槽。外導(dǎo)體因各種原因需開孔時(shí),在滿足工藝需要的前提下,開孔直徑越小越好。當(dāng)內(nèi)、外導(dǎo)體上的槽寬增大,孔徑增大時(shí),則對VSWR的影響也就大。
3.1.9. 消除空氣隙的影響。在絕緣支撐段,由于尺寸公差的影響或設(shè)計(jì)不當(dāng),往往會存在空氣隙。金屬表面和介質(zhì)間的空氣隙對該處的介電常數(shù)發(fā)生變化,因而引起該處的特性阻抗變化,影響產(chǎn)品的VSWR,應(yīng)采用壓配合的方式和保持重量不變的方式消除空氣隙。
3.1.10. 必要時(shí),要驗(yàn)算絕緣支撐的厚度,合理確定絕緣支撐在連接器中的軸向位置。盡可能避免應(yīng)用雙支撐、多支撐。采用降低相對介電常數(shù)的措施時(shí),做好相對介電常數(shù)的計(jì)算和驗(yàn)算,在保證機(jī)械性能的前提下,絕緣支撐的厚度越薄越好,相互之間的距離越大越好。

3.2. 老產(chǎn)品改進(jìn)

任何產(chǎn)品都有一定的適用范圍和使用壽命,隨著科技的發(fā)展和設(shè)備系統(tǒng)的需要,早期的一些產(chǎn)品VSWR性能不能滿足新系統(tǒng)、新設(shè)備的需要。需要降低VSWR,對老產(chǎn)品進(jìn)行改造。需降低VSWR,就必須對需用產(chǎn)品重新設(shè)計(jì),這樣對老產(chǎn)品改進(jìn)其設(shè)計(jì)基本思路與新產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)是相同的。不過在改進(jìn)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)盡可能應(yīng)用老產(chǎn)品的零件把生產(chǎn)成本降到最低。

3.3. 生產(chǎn)中查找影響VSWR的因素,確定整改措施,保證VSWR性能

在生產(chǎn)線上,雖然生產(chǎn)的產(chǎn)品是定型成熟產(chǎn)品,所用的產(chǎn)品零部件都是經(jīng)檢驗(yàn)具有合格證的零部件,但是通過VSWR檢測檢驗(yàn),常常會發(fā)現(xiàn)有些產(chǎn)品VSWR指標(biāo)超差不符合要求。對這些VSWR不合格產(chǎn)品從圖紙上很難發(fā)現(xiàn)問題。如何確定查找影響VSWR的因素,確定整改措施對改進(jìn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)提高成品率和經(jīng)濟(jì)效益是非常重要的。

3.3.1. 解剖產(chǎn)品、復(fù)核結(jié)構(gòu)參數(shù),查找超差原因

對于VSWR超標(biāo)的產(chǎn)品,應(yīng)對照圖紙,對產(chǎn)品進(jìn)行解剖,復(fù)核零部件結(jié)構(gòu)尺寸,觀察零件位置、順序、數(shù)量是否有異常。若有異常和尺寸超差現(xiàn)象,這些往往就是形成VSWR超差的原因。常見的一些超差現(xiàn)象有:
a、因某零件的尺寸超差,引起的界面尺寸超差,導(dǎo)致機(jī)械電氣基準(zhǔn)面相關(guān)尺寸超差,插針、插孔、端距、端面尺寸超差、回縮等;
b、絕緣支撐倒裝,零件尺寸超差;
c、零件位置錯(cuò)亂、順序錯(cuò)亂、少裝或多裝零件;
d、零件類同,發(fā)放錯(cuò)誤,張冠李戴;圖號錯(cuò)亂,發(fā)非所用;
e、電纜剝制尺寸超差,錯(cuò)誤。
針對這些超差錯(cuò)亂現(xiàn)象,分析原因,提出整改措施。

3.3.2. 從“事故多發(fā)區(qū)”入手,分析查找影響產(chǎn)品的VSWR因素

射頻連接器實(shí)際上是一段帶有連接結(jié)構(gòu),電纜夾緊裝置的非均勻同軸線。以直式連接器為例與均勻同軸線相比,絕緣支撐結(jié)構(gòu)區(qū)、導(dǎo)體直徑變化過渡區(qū)和端接電纜結(jié)構(gòu),往往是具有明顯的阻抗不均勻。這些區(qū)域,往往是“事故多發(fā)區(qū)”,認(rèn)真分析檢查這些區(qū)域的異?,F(xiàn)象,常常容易找到影響VSWR的因素。常見的超差現(xiàn)象有:

絕緣支撐區(qū):
a、絕緣支撐尺寸超差,共面補(bǔ)償槽深超差,金屬導(dǎo)體與介質(zhì)接觸面存在明顯空氣隙,支撐厚薄不均勻,引起端面界面尺寸超差、變化、松動等;
b、裝配過程中未進(jìn)行高壓氣泵清洗,腔體絕緣支撐面殘存裝配生成多余物,影響零件位置尺寸;
c、絕緣支撐材料不純、有異物、顏色不正、受污染、介電常數(shù)發(fā)生變化;
d、支撐裝配顛倒,擠壓壓力過大導(dǎo)致尺寸變化,變形。

直徑變化過渡區(qū):
a、錯(cuò)位補(bǔ)償應(yīng)用公式計(jì)算不當(dāng)、尺寸超差、錐形補(bǔ)償尺寸計(jì)算不準(zhǔn),錐頂錯(cuò)位;
b、加工不當(dāng)、光潔度差、存在峰邊、卷邊、殘留多余金屬物;
c、階梯倒角不當(dāng)、偏心、不同軸、角度超差、尺寸超差等;
d、錯(cuò)位補(bǔ)償不當(dāng),應(yīng)補(bǔ)償處未補(bǔ)償,設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)錯(cuò)誤;

端接電纜結(jié)構(gòu)區(qū):
a、電纜剝制尺寸錯(cuò)誤,剝制尺寸超差,剝制尺寸設(shè)計(jì)錯(cuò)誤;
b、端面有殘絲、留絲、飛絲、灰塵、油污、加工粗糙、切割不平、端面不圓等;
c、異物進(jìn)入連接器內(nèi)部,尤其是金屬屑;
d、裝配不到位,過緊或過松導(dǎo)致形體變形或有間隙。

對于以上出現(xiàn)的現(xiàn)象,只看圖紙,不進(jìn)行解剖是很難發(fā)現(xiàn)的。有些缺陷也是難以想像的,必須對照實(shí)物進(jìn)行分析。同時(shí),也應(yīng)注意,經(jīng)常在裝配現(xiàn)場,觀察分析,裝配工藝每一步,是否有不當(dāng)之處,查找影響VSWR的因素,制訂整改措施。

3.3.3. 應(yīng)用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的時(shí)域功能,確認(rèn)影響VSWR的部位

當(dāng)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品的VSWR性能超標(biāo)時(shí),對有條件的單位,可以應(yīng)用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的時(shí)域反射功能,確定影響VSWR的部位,并在對應(yīng)部位進(jìn)行解剖分析確定具體的原因.當(dāng)問題查清后,便可根據(jù)具體問題,制訂整改措施,降低產(chǎn)品的VSWR。

3.3.4. 從試驗(yàn)入手,觀察分析測試頻率特性曲線,尋找“敏感區(qū)”或“敏感點(diǎn)”查找影響VSWR的因素

由于射頻同軸連接器的VSWR性能,必須通過測試驗(yàn)證來確定。在測試過程中,不妨采用裝裝試試,動動看看的方法,觀察分析特性曲線,從特性曲線的變化尋找“敏感區(qū)”或“敏感點(diǎn)”查找影響產(chǎn)品VSWR的原因,這樣常常會得到意想不到的效果。

在裝連測試系統(tǒng)正確,且經(jīng)預(yù)熱、校準(zhǔn)的前提下,可以輕輕抖動、彎曲和扣動測試組件觀察分析特性曲線有否變化和變化的特點(diǎn),當(dāng)隨著抖動、彎曲和打敲測試曲線無任何變化,說明連接器或電纜組件相關(guān)部位接觸可靠正常,符合要求;如果隨著抖動、彎曲或敲打任一動作,測試曲線隨之有尖峰突現(xiàn),動作停止,尖峰也隨之消失。說明連接器或電纜組件在相關(guān)的接觸部位有接觸不良接觸不可靠現(xiàn)象,即是影響VSWR性能的因素之一。

在保證不損傷測試儀器的前提下,可以輕輕地旋動連接器或轉(zhuǎn)接器或負(fù)載的螺母,松松緊緊,注意觀察顯示器上特性曲線的變化特征。當(dāng)隨著旋動連接螺母,特性曲線逐漸趨于平緩,性能向好處發(fā)展,但最后指標(biāo)仍是超標(biāo),這時(shí)有可能是旋動部位的界面尺寸有超差現(xiàn)象。旋動時(shí),最好能應(yīng)用力矩扳手;如果隨著旋動連接器或負(fù)載的連接螺母,逐漸旋緊時(shí),特性曲線也由好逐漸變差,這說明旋動的相關(guān)界面尺寸不是最佳尺寸,針對特性曲線隨旋動連接螺母而變化的特點(diǎn),應(yīng)對相關(guān)界面尺寸進(jìn)行檢驗(yàn),很可能有界面尺寸超差現(xiàn)象。

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